随着高性能计算机应用领域的不断扩大，能耗问题也会越来越突出，从而直接影响到了用户TCO(总所有成本)的构成。对于整个行业来说，大规模数据中心和计算中心中的高性能计算机也已经成为能耗大户，从而也会影响到社会的效益。11月21日，在信息产业部科技司的指导下，由中国电子工业标准化技术协会、中国电子技术标准研究所主办，由中电标协高性能计算机标准工作委员会和上海澜起科技有限公司协办的中国高性能计算机节能技术标准与应用研讨会在北京举行。本次研讨会上，政府、企业和用户从多方入手，研讨了高性能计算机的节能减排问题。

2006年我国规模以上电子信息产品制造业综合能源消耗量为1357万吨标准煤，万元增加值能耗为国民经济平均水平的1/7，为工业平均水平的1/15。但是，对于一些大型数据中心、大型运算中心而言，由于服务器、高性能计算机都是集中、批量地部署，其节能减排工作已经刻不容缓。

高性能计算机已成“电老虎”

近年来，随着计算机硬件成本大幅降低，加上Linux集群优势突出，用户部署的高性能计算机系统规模越来越大，节能降耗也因此成为厂商和用户不容忽视的一大课题。2004年落户上海超级计算中心（超算中心）的10万亿次曙光4000A目前仍是国产最快的超级计算机。高性能计算工作委员会（简称高标委）主任、曙光总裁历军在会上介绍说：“这台机器每年光电费就要400多万元，平均每天就是1万多元。2008年我们还会推出每秒运行100万亿次的机器，如果还按照现在的情况，光是能源的消耗就会远远大于超级计算机自身的价值。因此，在下一代高性能计算机的设计和研发过程中，必须解决好节能降耗的问题。”

跟上海超算中心比起来，中石油东方地球物理公司(BGP)数据中心的电耗成本更是高得惊人。该公司总工程师赖能和谈到，从2002年到2007年，BGP所拥有的CPU数量、总体运算能力、总存储容量分别增长了40倍、7354倍和300倍，现在拥有1万多颗CPU规模的数据中心的电费总支出每天要4.8万元，因此每年光电费成本就高达1700多万元。

面对高额的数据中心电耗成本，BGP已经采取了一些措施，比如改进高密度机房制冷技术，定向调节风量、风向和风速，根据空调的风向和距离调整机柜的方位和机房地板，空调直接对设备制冷等等。高额的用电量和用电成本甚至让一些拥有更大规模数据中心的企业如Google、腾讯开始或筹划自建发电站。

对于服务器使用量较少的中小企业来说，能耗问题也同样不容忽视。有统计数据表明，现在一台服务器3年内所消耗掉的电力成本可能会超过服务器当初的采购成本。斯坦福大学的一项研究显示，2005年美国用于服务器产品上的电费高达27亿美元，占了美国总电费的1.2%，而且值得注意的是，其中服务器本身运行时需要消耗的电力，和制冷、散热等辅助系统所需要的电力二者之间接近1∶1的关系。“中国目前有近1亿台笔记本电脑或台式电脑，但我们的服务器保有量大约是200万台，这个比例还远远没有达到发达国家的水平，比如美国每10台PC会匹配一台服务器，因此，我们还有很大的发展空间，预计能达到1000万台服务器，计算下来，每年就会消耗掉300亿千瓦时甚至更多的电能，排放几千吨的温室气体。”高标委秘书长曾宇为与会代表算了这样一笔账。可见，计算机的耗电不仅会影响到用户的利益，也关系到整个社会的可持续发展。

高性能不要高耗能

针对如何有效解决超大处理中心的高密度机架的绿色供电、散热、高功耗问题，利用风道设计、智能冷却、能量智控等技术，建设绿色数据处理中心，已经成为全球主要HPC制造商的关注焦点之一。

曾宇介绍说，从最新的全球高性能计算机TOP500排行榜可以看出，目前高性能计算机呈现出以下趋势，即刀片服务器步入泛应用期，服务器节能技术趋于成熟，以虚拟化技术为基础的效用服务器浮出水面，可重构计算显露身手，个人HPC成为新宠儿。而节能已经成为这些技术中不可缺少的重要因素。为了提高HPC的每瓦特性能，我们需要从芯片级、系统级和基础架构级等多个层面来研究开发节能技术，节能已经成为未来千万亿次计算机研发中必须逾越的一大障碍。